Discrimination between earthquakes and chemical explosions in Eastern Russia using amplitude ratios obtained from analog records

Discrimination between earthquakes and chemical explosions is a significant problem facing many regional seismic networks around the world. Both earthquakes and chemical explosions are sources of elastic waves; therefore, both are recorded by seismic networks. Interest in the field of explosion discrimination grew enormously as a result of the negotiations for and of support of the Partial Test Ban Treaty (PTBT) in 1963, the Nonproliferation Treaty (NPT) in 1968, and the current Comprehensive Test Ban Treaty (CTBT) negotiated in 1993 and adopted in 1996. The possibility of negotiating and verifying the CTBT depends in part on the ability of seismic networks to seismically detect and identify underground nuclear tests and other seismic sources, such as earthquakes. Currently, interest in event discrimination is also associated with the identification and search for active seismic sources in areas where both earthquakes and explosions are recorded by seismic networks. If explosions are not removed from the seismic catalogs of these areas, there is an “explosion contamination” that can result in a misinterpretation of the regional tectonics, and an erroneous assessment of the natural seismic hazard. This “explosion contamination” is the particular aspect that motivated the present study.UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí

Lithospheric structure of Pampean Flat Slab (latitude 30-33°s) and Northern Costa Rica (latitude 9-11°n) Subduction Zones

The Pampean flat slab subduction in west-central Argentina (latitude 30-33S) and the steeply dipping Northern Costa Rica subduction zone (latitude 9-11N) show significant along-trench variations in both the subducting and overriding plates. This dissertation contains the results of three seismological studies using broadband instruments conducted in these subduction zones, with the aim of understanding the structure of the lithosphere and the correlation between the variability observed in the downgoing and the overriding plates. In the Costa Rica region, by analyzing teleseismic receiver functions we investigate the variability in the hydration state of the subducting Cocos Plate and the nature of three distinct crustal terranes within the overriding Caribbean Plate: the Nicoya and Chorotega terranes that display an oceanic character, and the Mesquito Terrane, which is more compatible with continental crust.In the Pampean region of Argentina, we apply a regional-scale double-difference tomography algorithm to earthquake data recorded by the SIEMBRA (2007-2009) and ESP (2008-2010) broadband seismic networks to obtain high-resolution images of the South America lithosphere. We find that most of the upper mantle has seismic properties consistent with a depleted lherzolite or harzburgite, with two anomalous regions above the flat slab: a higher Vp/Vs ratio anomaly consistent with up to 10% hydration of mantle peridotite and a localized lower Vp/Vs ratio anomaly consistent with orthopyroxene enrichment. In addition, we study the geometry and brittle deformation of the subducting Nazca Plate by determining high-quality earthquake locations, slab contours, and focal mechanisms. Our results suggest that the subduction of the incoming Juan Fernandez Ridge controls the slab geometry and that ridge buoyancy and slab pull are key factors in the deformation of the slab. The spatial distribution of the slab seismicity suggests variability in the hydration state of the subducting Nazca Plate and/or in strain due to slab bending. These observations support the hypothesis that the along-trench variability in bathymetric features and hydration state of the incoming plate has profound effects in the subducting slab geometry and the upper plate structure in both flat and steeply dipping subduction zones.UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí

El Terremoto de Sámara del 5 de setiembre del 2012

Reporte técnico con los datos y análisis sobre el sismo del 5 de setiembre del 2012 a las 08:42 (hora local). Se hace un análisis de los acontesimientos posteriores relacinados.UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí

El Sismo de Capellades del 30 de noviembre del 2016

El Sismo de Capellades del 30 de noviembre del 2016 (Mw 5,5) se originó en la parte intermedia entre los macizos volcánicos del Irazú y Turrialba, a una profundidad bastante somera. Ha sido el sismo de mayor magnitud en este sector oriental de la Cordillera Volcánica Central desde el Terremoto de Patillos de 1952 (Mw 6,0).La secuencia sísmica se prolongó hasta el día 6 de diciembre. La localización de las 23réplicas ha podido ser muy precisa, así como la determinación del tensor de momento, lo que en conjunto ha permitido definir dos planos de ruptura posible. Con base en las observaciones geomorfológicas y geológicas previas, es posible asociar la falla de origen del sismo a una identificada con rumbo NNW, que corta el cono Finca Liebres y las cabeceras del río Toro Amarillo.El sismo ha sido sentido en una parte importante del territorio nacional, con una intensidad máxima de VI+. No obstante, los daños no han sido muy severos, y no ha habido pérdidas humanas ni heridos graves. Los deslizamientos importantes se hanrestringido a un área principal de 35 km2alrededor del epicentro.A pesar de la cercanía del punto del hipocentro del sismo con el volcán Turrialba, que mantiene actividad eruptiva periódica desde el 2014, no ha habido consecuencias eruptivas inmediatas.UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí

Completeness of the Costa Rica national seismological network catalog during 1975-2014.

En este artículo se evalúa la estabilidad de la tasa media de ocurrencia de sismos y la distribución temporal de la sismicidad en Costa Rica a partir del método de Stepp, con el fin de determinar la magnitud de completitud del catálogo sísmico de la Red Sismológica Nacional (RSN) y la relación Gutenberg-Richter para el periodo 1975- 2014. El catalogo fue depurado de acuerdo con varios criterios y homogeneizado a magnitud momento (Mw). La magnitud de completitud del catálogo total obtenida es de 5,0, pero puede disminuir hasta 3,0 para ciertos periodos de tiempo. Los resultados reflejan la mejora en la detección de sismos debido al cambio de sistemas analógicos a digitales a partir de 1990 y el aumento considerable en el número de estaciones a partir del año 1995. El valor b obtenido para todo el catálogo es 0,96, el cual es muy similar a valores regionales obtenidos en estudios previos, no obstante deben considerarse las limitaciones discutidas en el artículo para su correcta interpretación.This study evaluates the stability of the mean earthquake occurrence rate and the temporal distribution of seismicity in Costa Rica from the Stepp method, in order to determine the completeness magnitude of the seismic catalog of the National Seismological Network (RSN) and the Gutenberg-Richter relationship for the period 1975-2014. The catalog was filtered using several criteria and homogenized to moment magnitude (Mw). The magnitude of completeness obtained for the entire catalog is 5.0, but it could be as low as 3.0 for certain periods of time. These results show the improvement in seismic detection due to the change from analogue to digital systems since 1990 and the considerable increase in the number of stations since 1995. The value b obtained for this catalog is 0.96, which is very similar to regional b values obtained in previous studies, nevertheless, the limitations discussed in this paper have to be considered in order to interpret this value.UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí

The Navarro fault system: Left-lateral displacements along the central Costa Rica deformed belt

En este estudio se define el sistema de falla Navarro con base en observaciones geológicas, geomorfológicas y sismológicas. Este sistema de falla está localizado entre las estribaciones norte de la cordillera de Talamanca y las faldas sur y sureste de los volcanes Irazú y Turrialba y está caracterizado principalmente por desplazamientos de tipo sinestral. El sistema de falla Navarro tiene un rumbo entre este-oeste y noreste-suroeste e incluye los segmentos denominados: Tarrazú, Navarro, Cachí, Urasca, Paraíso y Maravilla. Dos estructuras transtensivas denominadas Estrella y Ujarrás están presentes a lo largo del sistema de falla. Sismos en el periodo 1973-2015 fueron relocalizados iluminando las fallas del sector suroeste del sistema. Los mecanismos focales calculados corresponden en su mayoría con fallas de desplazamiento de rumbo en concordancia con las observaciones morfotectónicas.In this study the Navarro Fault System is defined based on geologic, geomorphologic, and seismological observations. This fault system is located between the northern slopes of the Talamanca cordillera and the southern and southeastern slopes of the Irazu and Turrialba volcanoes and is characterized by left-lateral displacements. The Navarro fault system trends between east-west and northeast-southwest and includes the following fault segments: Tarrazu, Navarro, Cachi, Urasca, Paraiso, and Maravilla. There are two transtensional structures along the fault system: the step over Estrella and the Ujarras tectonic depression. Earthquakes during 1973-2015 were relocated illuminating the fault segments of the southwest portion of the system. The focal mechanisms calculated mainly correspond to strike-slip faults in agreement with morphotectonic observations.Universidad de Costa Rica/[830-B1-504]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[113-B3-129]/UCR/Costa RicaFondo de Incentivos del Ministerio de Ciencia y Tecnología/[CONICIT FI-012-10]/Micitt/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Ciencias Geológicas (CICG

Neotectóncia de la Falla Cipreses, Costa Rica

La falla Cipreses se localiza en la parte central de Costa Rica, en la zona más poblada del país. En esta investigación se analiza esta falla a partir de aspectos geomorfológicos, geológicos y sismológicos. Las principales evidencias geomorfológicas encontradas son: escarpes, terrazas y ríos encajonados, desviados y represados. Geológicamente en los alrededores de la falla prevalecen tres litologías de edad pleistocena: tobas, brechas y lavas andesíticas, las cuales fueron encontradas desplazadas por la falla en un afloramiento. Del análisis sismológico se concluye que la sismicidad instrumental en la zona es escasa pero al menos un sismo ocurrido en el 2010 (Mw 4,1) fue originado en la falla Cipreses. La solución del mecanismo focal de este sismo es de tipo inverso, con un plano nodal de dirección de buzamiento N30°E/35° consistente con el plano de falla observado en el campo y con las evidencias geomorfológicas. A partir de un modelo conceptual del fallamiento, se interpreta que la falla Cipreses corresponde con una falla maestra que se propaga hacia la superficie en dos segmentos de falla denominados Pinares y Guayabos. Los desplazamientos en estas fallas generan dos pliegues de tipo anticlinal que están expresados superficialmente como escarpes prominentes. Las evidencias recabadas permiten concluir que la falla Cipreses es activa, de tipo inverso, con una expresión en superficie de 14 km y con un potencial sísmico de magnitud Mw 5,9-6,5Universidad de Costa Rica/[113-B5-704]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[113-B5-A02]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[ED-3005]/UCR/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de GeologíaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Ciencias Geológicas (CICG

Geographic distribution of the earthquakes included in the catalog of National Seismological Network of Costa Rica

En este artículo se analiza la distribución espacio-temporal de la sismicidad en Costa Rica, contenida en el catálogo sísmico de la Red Sismológica Nacional para el periodo 1975-2014. La distribución geográfica de la sismicidad resalta las principales estructuras tectónicas activas del país. En particular, cúmulos de sismicidad revelan zonas de alta deformación cortical ubicadas sobre la proyección hacia el continente de montes submarinos y de la Zona de Fractura de Panamá. Estos cúmulos no concuerdan exactamente con las zonas de mayor liberación de energía sísmica. Se detecta, además, un “vacío de sismos” que corresponde con parte de la Cordillera de Talamanca. La inspección de la sismicidad con base en la división político administrativa muestra que el cantón con mayor cantidad de sismos es Pérez Zeledón, mientras que los cantones con la densidad más alta de sismos son: Parrita, El Guarco, Tarrazú, León Cortés y Desamparados.This article analyzes the time-geographic distribution of earthquakes in Costa Rica for the seismicity included in the catalog of the Red Sismológica Nacional (National Seismological Network) during 1975-2014. The geographic distribution of seismicity highlights the main active tectonic structures. In particular, clusters of seismicity reveal highly deformed crustal areas, which are located along the inland projected path of seamount chains and the Panama Fracture Zone. These clusters do not correlate exactly with the largest energy released zones. A seismic gap is also detected in the Talamanca mountain range. The inspection of seismicity based on the political division of the country shows that the county with the largest amount of recorded earthquakes is Pérez Zeledón, and the counties with the highest earthquake density are: Parrita, El Guarco, Tarrazú, León Cortés, and Desamparados.Universidad de Costa Rica/[113-B5-704]/UCR/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[113-B5-A02]/UCR/Costa RicaRed Sismológica Nacional/[]/RSN/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí

Sismicidad y ruido sísmico en Costa Rica durante la pandemia del año 2020

Durante el 2020, la Red Sismológica Nacional (RSN) localizó 3480 sismos locales, equivalente a la energía sísmica liberada por un evento de magnitud (Mw) 6,5. La sismicidad se concentró principalmente en seis zonas con 100-350 temblores. Un total de 232 sismos (~7%) fueron sentidos por la población, incluyendo 17 con Mw entre 5,0 y 6,0. La mayoría de los eventos percibidos fueron superficiales (~85% < 30 km) y con Mw baja (~56% < 3,9). Las fallas en las placas cabalgantes provocaron 140 de los sismos sentidos, mientras que la zona sismogénica interplacas de la subducción ocasionó 61, incluyendo el evento más significativo cerca de Jacó en agosto (Mw 6,0). Este sismo y el de Boruca en marzo (Mw 5,6) provocaron las intensidades más altas observadas (VI). Durante el 2020, el nivel de ruido sísmico bajó de 200 a 50 nm debido a las medidas de confinamiento por la pandemia del COVID-19.UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí

Recuento de la sismicidad en Costa Rica durante el 2019

Durante el 2019, la Red Sismológica Nacional (RSN: UCR-ICE) localizó 4602 sismos. De estos, 252 eventos (~5,5%) fueron sentidos por la población, incluyendo 24 sismos relevantes con magnitudes (Mw) entre 5,0 y 6,6. La mayoría (75%) de los sismos percibidos fueron superficiales (< 30 km) y el 51% tuvo una magnitud baja (Mw < 3,9). El fallamiento local y el regional provocaron 113 de los sismos sentidos, mientras que el proceso de subducción de la placa del Coco ocasionó 139. La sismicidad más alta ocurrió en cuatro cúmulos ubicados en el océano Pacífico al oeste de Guanacaste, la cordillera volcánica de Guanacaste, el sureste del Valle Central y una zona al norte de la península de Burica. El sismo más significativo del año fue el de Armuelles del 25 de junio (Mw 6,4), el cual provocó la intensidad sísmica más alta observada (VII) y la mayor cantidad de liberación de energía sísmica durante la semana de su ocurrencia (2,62E+11 kJ). La cantidad de réplicas localizadas para este sismo concuerdan con un pronóstico teórico realizado en este trabajo.During 2019 the National Seismological Network (RSN: UCR-ICE) located 4602 earthquakes. From the total located events, 252 (~5,5%) were felt earthquakes, including 24 significant events with magnitudes Mw between 5.0 and 6.6. The majority (75%) of the felt earthquakes were shallow (< 30 km) and 51 % had low magnitudes (Mw < 3.9). Local and regional faulting caused 113 felt earthquakes, while the subduction of the Cocos Plate caused 139. The largest amount of earthquakes occurred in four clusters located in the Pacific Ocean offshore Guanacaste, the Guanacaste volcanic chain, the Central Valley, and a region north of the Burica Peninsula. The most significant seismic event was the Armuelles earthquake on June 25 (6.4 Mw), which caused the highest seismic intensity observed (VII) and the largest amount of energy released during the first week of its occurrence (2,62E+11 kJ). The number of aftershocks located for this earthquake coincides with a theoretical forecast calculated for this event in this work.UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Básicas::Facultad de Ciencias::Escuela Centroamericana de Geologí